[发明专利]颗粒筛选装置

说明书

技术领域

本公开一般地涉及颗粒分选和检测，更具体地，涉及一种颗粒筛选装置。

背景技术

在生命科学研究和医学检测中，常常需要检测样品中含量极少的感兴趣成分，例如，检测人外周血中的循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells，CTC)。CTC是指自发或因诊疗操作进入癌症病人外周血循环的肿瘤细胞。在外周血中检测到肿瘤细胞预示着有可能发生肿瘤转移。目前的研究证实，CTC对乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、肺癌、卵巢癌等多种肿瘤的无进展生存期、总体生存率有预测意义，有助于揭示肿瘤的转移机制，并对肿瘤分期、诊断、制定治疗方案有潜在临床意义。但是，另一方面，相对于红细胞和白细胞，CTC在外周血中含量极少，其比例可低至每500-1000万个健康血细胞中才有一个。这种感兴趣成分如CTC如此稀少，其富集和检测技术就显得尤为重要。

发明内容

本公开的目的至少部分地在于提供一种颗粒筛选装置，可以低成本、高效地检测目标颗粒。

根据本公开的实施例，提供了一种颗粒筛选装置，包括：衬底，包括第一侧以及与第一侧相对的第二侧；在衬底上形成的微孔阵列，每一微孔从第一侧到第二侧贯穿衬底，且其尺寸被设置为至少允许尺寸小于目标颗粒的颗粒通过；以及在衬底的第一侧和第二侧中至少一侧上在至少一部分微孔周围形成的电极，所述电极配置为在相应微孔处产生电场。

根据本公开实施例的颗粒筛选装置可以通过例如(硅基)微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)技术等来制造。根据本公开的实施例，可以同时利用目标颗粒与其他颗粒之间的尺寸差异、介电响应差异等，来实现对目标颗粒的高效分选。另外，在分选时，无需其他试剂或标记物，因此可以降低成本。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是示意性示出了根据本公开实施例的颗粒筛选装置的俯视图；

图2是示意性示出了沿图1中AA′线的截面图；

图3是示意性示出了根据本公开另一实施例的电极结构的截面图；

图4示出了不同细胞的不同DEP响应；

图5是示意性示出了根据本公开另一实施例的颗粒筛选装置的截面图；

图6是示意性示出了根据本公开另一实施例的配线布局的俯视图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

根据本公开的实施例，提供了一种颗粒筛选装置，可用于从样品中筛选出目标颗粒，例如从外周血样品中筛选出CTC。该装置可以包括颗粒筛。具体地，颗粒筛可以包括在衬底上形成、且从衬底的第一侧到相对的第二侧贯穿衬底的微孔阵列，从而呈现“筛”状。阵列中每一微孔的尺寸可以设置为能够至少允许尺寸小于目标颗粒的颗粒通过。为此，例如可以根据目标颗粒的尺寸分布来确定微孔的尺寸。

根据一示例，可以将微孔的尺寸设置为大于至少部分目标颗粒的尺寸。甚至还可以将微孔的尺寸设置为大于所有目标颗粒的尺寸。这样，可以允许尺寸与目标颗粒相当的颗粒通过微孔，从而被筛除。一般而言，可以将微孔的尺寸设置为与目标颗粒的尺寸相当或稍大。例如，在目标颗粒为CTC的情况下，微孔的尺寸可以设置为约100nm-100μm。